JPH0712869U

JPH0712869U - 太陽熱利用建築物

Info

Publication number: JPH0712869U
Application number: JP040603U
Authority: JP
Inventors: 村良夫松; 田桂三岡
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】暑い夏の時期にもさらに快適な居住空間を提供
することができる太陽熱利用建築物を提供する。【構成】屋根上の集熱装置６を通った外気の流れを室内
側あるいは室外側に切り換え可能な切換用スイッチを備
えたコントロールボックス２０を有し、かつ床下に開閉
ダンパ５４を備えた床下換気口５０を、棟部に開閉ダン
パ５６を備えた棟換気口５２をそれぞれ開設した太陽熱
利用建築物において、床下換気口５０内の開閉ダンパ５
４と棟換気口５２の開閉ダンパ５６を前記コントロール
ボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連動させて制
御するようにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は太陽熱利用建築物に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年では、建築物の暖房に関して、特開昭６３−１６５６３３号公報および特開昭６４−７５８５８号公報に記載してあるように、太陽熱を集熱装置で集熱し、暖められた空気を建物内部に配置された蓄熱装置に供給し、この蓄熱装置で蓄熱された熱を除々に放出して建築物内を暖房するようにしたものが知られている。

【０００３】このような建築物では、一般に、小屋裏空間にコントロールボックスが設置されており、このコントロールボックスに具備された２つの流路を選択的に選ぶことにより、外気の流れを屋内に導くか、あるいは屋外にそのまま放出できるようになっている。また、室内の壁面等には、このコントロールボックス内での流路の切換を遠隔で操作できるように切換用スイッチが取付られている。また、床下には床下換気口が、棟部には棟換気口がそれぞれ開設されており、これらの換気口には通常、開閉ダンパが具備されている。

【０００４】このような太陽熱利用の建築物は、夏にクーラーを必要としないような寒冷地域に施工する場合と、夏にクーラーを必要とするような温暖な地域に施工する場合とがあるが、いずれの場合にも、寒い冬の時期には、切換用スイッチを操作することにより、コントロールボックス内の外気の流れを室内側に導くようにセットされる。そして、陽の当たる日中、集熱装置で加熱された外気は、コントロールボックス内に導入され、さらにコントロールボックスから室内側に導入され、前述の蓄熱装置等を介して室内が暖房されている。

【０００５】また、クーラー無しで過ごせるような北方の地域に建造した場合には、夏の時期に床下換気口、棟換気口をそれぞれ開放し、建屋全体を開放型住宅とし、床下空間、壁内、棟へと通気をとることで涼感を得る方法も取られている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このように太陽熱を利用した建築物では、寒い冬の暖房については良好に考慮されているが、暑い夏の時期については必ずしも快適な居住環境を提供できるには至っていない。すなわち、寒冷あるいは温暖のいづれの地域に施工した場合であっても、夏の時期に集熱装置で暖められてしまった外気をコントロールボックス内の室外側の流路を介して排出できるものの、窓辺付近でも直射日光を受けるので、この付近の空気が暖められてしまう。すると、その加熱された空気の熱が室内にこもる結果となり、住環境が悪化されるという問題があった。しかも、こうした日中の熱が夜間までこもってしまうと、夜中に暑苦しい状況が続くこともあった。

【０００７】また、北方の地域に建造し、開放型住宅とした場合であっても、壁内通気だけでは十分な涼感を得られないケースもあり、夜間冷気や土中冷気をより積極的に利用する方法が望まれている。

【０００８】本考案は上記問題に鑑み、暑い夏の時期にさらに快適な居住空間を提供することができる太陽熱利用建築物の提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案に係る太陽熱利用建築物では、屋根上に集熱装置を、小屋裏空間に前記集熱装置を通った外気の流れを室内側あるいは室外側に切り換える切換用スイッチを備えたコントロールボックスをそれぞれ有し、かつ床下に開閉ダンパを備えた床下換気口を、棟部に開閉ダンパを備えた棟換気口をそれぞれ開設した太陽熱利用建築物において、前記床下換気口内の開閉ダンパと前記棟換気口内の開閉ダンパとを前記コントロールボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連動させて制御するようにしたことを特徴としている。

【００１０】

【作用】

上記構成による本考案によれば、例えば夏にクーラーを必要としない寒冷の地域に施工する場合、夏の日中にコントロールボックス内のダンパを閉に設定するとともに、このコントロールボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連動させて、床下換気口および棟換気口内の開閉ダンパをそれぞれ開になるように設定する。すると、屋根上の集熱装置からは室内に暖気が供給されないが、床下換気口のダンパを介して自然な形で外気が室内に取り入れられる。したがって、窓を開けなくとも室内の空気に流れが生じ、窓辺付近で加熱された空気を上方に積極的に導き、棟換気口を介して排出することが可能となる。

【００１１】また、この地域の夏の夜には、コントロールボックス内のダンパを開に設定するとともに、床下換気口および棟換気口の開閉ダンパをそれぞれ開に成るように設定する。すると、夏の夜には集熱装置を通って夜間冷気が供給され、かつ床下換気口および棟換気口からも夜間の冷気が導入される。したがって、室内が放射冷却による夜間冷気や土中冷気により冷房される。

【００１２】一方、夏にクーラーを必要とする温暖な地域に本考案の太陽熱利用建築物を施工する場合、夏の日中にコントロールボックス内のダンパを閉に設定するとともに、このコントロールボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連動させて床下換気口および棟換気口の開閉ダンパをそれぞれ閉になるように設定する。すると、屋根上の集熱装置からは室内に暖気が供給されず、また床下換気口および棟換気口からも外気が導入されない。したがって、クーラーを利用した強制冷房により室内を効果的に冷房することができる。

【００１３】また、この地域の夏の夜には、コントロールボックス内のダンパを開に設定するとともに、このコントロールボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連動させて床下換気口および棟換気口の開閉ダンパをそれぞれ開になるように設定する。すると、夏の夜には集熱装置を通って放射冷却による夜間冷気が供給され、かつ床下換気口および棟換気口からも土中冷気や夜間の冷気が導入される。したがって、室内が冷房される。

【００１４】しかも、このような床下換気口内および棟換気口内の開閉ダンパの切換は、コントロールボックス内の流路を切り換える切換用スイッチに連動させて行なうので、誤動作がなく、しかも作業性が良好である。

【００１５】

【実施例】

以下、図面に示した一実施例を参照しながら本考案に係る太陽熱利用建築物について説明する。

【００１６】図１は本考案の一実施例による太陽熱利用建築物を概略的に示したものである。図２は本実施例による太陽熱利用建築物の電気系統図を示したものである。

【００１７】図１に示したように、太陽熱利用建築物２では、屋根４の上部に集熱装置６が設置されている。この集熱装置６は、屋外の空気を取り入れることが可能な空気取入口８と、ここから取り入れられた空気が流通する内部流路１０とを有している。内部流路１０では、ガラス板等の透明部材を通して太陽熱が照射され、ここを通る空気が加熱されるようになっている。また、集熱装置６の太陽照射側の一面には太陽電池１２が設置されている。

【００１８】一方、小屋裏空間４２には集熱ボックス１５が設置されており、集熱装置６で加熱された外気は可撓性の吸気ダクト１４を介してこの集熱ボックス１５内に一旦貯留される。

【００１９】さらに、集熱ボックス１５の下流側には連結ダクト１８を介してコントロールボックス２０が連通されている。このコントロールボックス２０は、集熱ボックス１５に導かれた外気を室内側に導入するか、あるいはそのまま室外に排出するかを、この位置で切換設定できるようにしたものである。すなわち、このコントロールボックス２０には、後述するファン１９に近接する導入側の開口の他に、出口側に室内側の屋内ダクト２５に通じる開口と、排出ダクト２４に通じる開口とを有している。さらに、このコントロールボックス２０内には、これら出口側の２つの開口を選択的に開閉するダンパ２２が設置されており、図示したようにダンパ２２が屋内ダクト２５側に傾くことにより排出ダクト２４が開放され、また、排出ダクト２４側に傾くことにより屋内ダクト２５が開放される。

【００２０】一方、床下内にはコンクリートブロック３１等からなる公知の蓄熱装置３０が設置されている。さらに、本実施例に係る太陽熱利用建築物２では、基礎３４の外周、柱３６の外周および屋根４の屋内側には、断熱材３８が、建築物の壁面を包括的に囲繞するように、しかも床下空間４０および屋根裏空間４２を連通するような内側通気層４４を形成するように張り巡らしてある。また、このように断熱材３８により、建築物を包括的に囲繞する建築物では、床下空間４０に、床下換気口５０が開設されており、この床下換気口５０には外方との連通あるいは遮断を選択的に図るために開閉ダンパ５４が設置されている。また、小屋裏空間４２には、小屋裏空間４２の通気を図る目的で棟換気口５２が開設されており、この棟換気口５２には外方との連通あるいは遮断を選択的に図るために開閉ダンパ５６が設置されている。

【００２１】床下換気口５０の開閉ダンパ５４および棟換気口５２の開閉ダンパ５６は、共に前記コントロールボックス２０内のダンパ２２を開閉駆動するための制御器１３のハードウェアで制御されている。

【００２２】コントロールボックス２０内のダンパ２２および床下換気口５０内の開閉ダンパ５４ならびに、棟換気口５２内のダンパ５６の開閉駆動は、例えば、制御器１３からの指令信号により、図示しないモータが駆動され、そのモータの回転力で軸が回転し、開閉駆動される。

【００２３】また、これらのダンパ２２、５４、５６は通常は太陽電池１２から得た熱エネルギーで駆動され、必要に応じて１００Ｖ電源２３からの電力が使用される。なお、こうした太陽熱利用建築物２では、太陽電池１２、集熱ボックス１５およびコントロールボックス２０等は各々ユニット化されており、これらは建築物２に複数組設置されている。さらに、複数の太陽電池１２で集熱されたエネルギーは、太陽電池ターミナル１６に集積され、非使用時に蓄電池１７に蓄電される。そして、この蓄電池１７に蓄熱されたエネルギーによりダンパ２２、５４、５６およびファン１９が駆動される。

【００２４】一方、制御器１３にはダンパ２２の切換用スイッチ４１が接続されている。この切換用スイッチ４１は、例えば、室内の柱などに取り付けられるもので、実際には、このスイッチ４１を操作することで、各コントロールボックス２０内のダンパ２２が切換操作される。

【００２５】本実施例による太陽熱利用建築物は、以上のように構成されているが、以下に、その作用の概略を説明する。まず、夏にクーラーを必要としない寒冷地域用として制御器のハードウェアが制御されたものの使用について説明する。

【００２６】このような地域では季節が夏で、しかも昼の場合、切換用スイッチ４１はイ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が図１の状態にセットされる。すなわち、屋内ダクト２５側の通路が閉となる。

【００２７】このような状態では、集熱装置６の空気取入口８から内部流路１０を通って導かれる暖気は、集熱装置ボックス１５、コントロールボックス２０および排出ダクト２４を介して屋外にそのまま排出される。したがって、加熱空気が室内に導入されることはない。このとき、床下換気口５０内の開閉ダンパ５４と棟換気口５２内の開閉ダンパ５６は、前記切換用スイッチ４１を操作した時点で、開となっているため、室内には常時、床下から外気が送風されている。

【００２８】したがって、窓際で直射日光を受けて室内の空気が暖められても、その空気は、床下から送られてくる自然な風により上方へと送られ、棟換気口５２の開閉ダンパ５６を通って外部に放出される。

【００２９】このようにして、夏の時期に、窓辺近くの空気が加熱され、室内に熱がこもったとしても、居住者はその都度窓を開けることなく自然な形で換気することができる。

【００３０】また、この地域の夏の夜には、切換用スイッチ４１はロ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が排出ダクト２４側に傾き、屋内ダクト２５への通路が開となる。すると、放射冷却により外気より２〜３°低くなっている集熱装置６近傍の冷たい外気が屋内ダクト２５を介して室内に供給される。しかも、床下換気口５０の開閉ダンパ５４が開となっているので、この床下換気口から夜間冷気が導入される。さらにまた、蓄熱装置３０からの冷熱がほどよく室内に供給される。したがって、室内にはこれらの冷気を複合的に取り入れることができ、快適な居住空間を実現できる。

【００３１】一方、冬の昼には、切換用スイッチ４１をロ側に操作することにり、コントロールボックス２０内のダンパ２２を排出ダクト２４側に傾け、屋内ダクト２５側への通路を開とする。

【００３２】すると、集熱装置６で加熱された外気は、空気取出口８から内部流路１０を通って導かれ、さらに集熱ボックス１５からコントロールボックス２０内に送給され、ここから屋内ダクト２５を介して蓄熱装置３０に蓄熱され、かつ屋内に放出される。よって、室内は太陽熱で加熱された空気でより経済的に暖房することができる。

【００３３】このとき、床下換気口５０の開閉ダンパ５４および棟換気口５２の開閉ダンパ５６は閉となっているので、外部から冷たい空気が入り込む虞もない。また、この地域の冬の夜には、切換用スイッチ４１はイ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が屋内ダクト２５側に傾き、排出ダクト２４への通路が開となる。すると、集熱装置６を通った冷たい外気が排出ダクト２４を介して屋外にそのまま排出される。しかも、このとき床下換気口５０の開閉ダンパ５４と棟換気口５２の開閉ダンパ５６は閉となっているので、これらの換気口から冷たい外気が導入されることはない。

【００３４】次に、夏にクーラーを必要とする温暖な地域用として制御器のハードウェアが制御されたものの使用について説明する。このような地域では季節が夏で、しかも昼の場合、切換用スイッチ４１はイ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が図１の状態にセットされる。すなわち、屋内ダクト２５側の通路が閉となる。

【００３５】このような状態では、集熱装置６の空気取入口８から内部流路１０を通って導かれる暖気は、集熱装置ボックス１５、コントロールボックス２０および排出ダクト２４を介して屋外にそのまま排出される。したがって、加熱空気が室内に導入されることはない。このとき、床下換気口５０内の開閉ダンパ５４と棟換気口５２内の開閉ダンパ５６は、前記切換用スイッチ４１を操作した時点で、閉に制御される。このため、床下換気口５０および棟換気口５２から温かい外気は供給されない。したがって、クーラーによる強制冷房で室内を効果的に冷房することができる。

【００３６】また、この地域の夏の夜には、切換用スイッチ４１はロ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が排出ダクト２４側に傾き、屋内ダクト２５への通路が開となる。すると、放射冷却により外気より２〜３°低くなっている集熱装置６近傍の冷たい外気が屋内ダクト２５を介して室内に供給される。また、このとき、床下換気口５０の開閉ダンパ５４および棟換気口５２の開閉ダンパ５６は開に制御される。したがって、これらの床下換気口５０および棟換気口５６から夜間冷気が導入される。さらにまた、蓄熱装置３０からの冷熱がほどよく室内に供給される。したがって、室内にはこれらの冷気を複合的に取り入れることができ、快適な居住空間を実現できる。

【００３７】一方、冬の昼には、切換用スイッチ４１をロ側に操作することにり、コントロールボックス２０内のダンパ２２を排出ダクト２４側に傾け、屋内ダクト２５側への通路を開とする。

【００３８】すると、集熱装置６で加熱された外気は、空気取出口８から内部流路１０を通って導かれ、さらに集熱ボックス１５からコントロールボックス２０内に送給され、ここから屋内ダクト２５を介して蓄熱装置３０に蓄熱され、かつ屋内に放出される。よって、室内は太陽熱で加熱された空気でより経済的に暖房することができる。

【００３９】このとき、床下換気口５０の開閉ダンパ５４および棟換気口５２の開閉ダンパ５６は閉に制御される。したがって、外部から冷たい空気が入り込む虞もない。また、この地域の冬の夜には、切換用スイッチ４１はイ側にセットされる。このとき、切換用スイッチ４１からの信号は制御器１３に出力され、コントロールボックス２０内のダンパ２２が屋内ダクト２５側に傾き、排出ダクト２４への通路が開となる。すると、集熱装置６を通った冷たい外気が排出ダクト２４を介して屋外にそのまま排出される。しかも、このとき床下換気口５０の開閉ダンパ５４と棟換気口５２の開閉ダンパ５６は閉となっているので、これらの換気口から冷たい外気が導入されることはない。

【００４０】このように、本実施例では、クーラーを使用しない寒冷地域では、夏の時期に床下換気口および棟換気口の開閉ダンパをそれぞれ開に設定しているので、窓辺付近で加熱されて室内にこもり易い熱を自然な換気で上方に導き、この熱を棟換気口から排出することができる。また、クーラーを必要とする温暖な地域の夏の昼には、床下換気口および棟換気口の開閉ダンパを閉に設定しているので、クーラーにより強制冷房で効果的に室内を冷房できる。

【００４１】以上、本考案の一実施例による太陽熱利用建築物について説明したが、本考案は上記実施例に何ら限定されない。例えば、蓄熱装置３０の構造およに小屋裏に配置される集熱ボックス１５の構造などは、実施例に何ら限定されない。例えば、小屋裏に棟ダクトを直接、取り付けた建築物であっても良い。

【００４２】また、上記実施例では、建屋の周囲に断熱材３８を包括的に囲繞しているが、建屋の全体に必ずしも囲繞されていなくても良い。

【００４３】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案に係る太陽熱利用建築物によれば、夏にクーラーを使用しない寒冷な地域において、熱のこもりやすい夏の時期に床下換気口および棟換気口内の開閉ダンパを開になるように設定すれば、このダンパを介して自然な形で空気が室内に取り入れられる。これにより、窓を開けなくとも室内の空気に流れが生じ、窓辺付近で加熱された空気が上方に積極的に導かれ、上方に配置される棟換気口を介して排出することが可能となる。また、夏の夜には、コントロールボックス内のダンパを開とし、これとともに床下換気口および棟換気口の開閉ダンパを共に開とすれば、夜間の集熱装置近傍の冷たい外気や床下換気口および棟換気口を介して夜間冷気が導入されるので、これらの冷気を複合的に利用することができる。

【００４４】一方、夏にクーラーを必要とする温暖な地域では、クーラーを使用する日中に、床下換気口および棟換気口とも開閉ダンパを閉になるように設定すれば、部屋内はクーラーによる強制冷房で効果的に冷房することができる。

【００４５】したがって、いずれの地域で使用する場合であっても、夏の時期により快適な居住空間を提供することができる。しかも、この床下換気口内の開閉ダンパの切換は、コントロールボックス内の流路を切り換える切換用スイッチに連動させて行なうので、誤操作がなく、しかも作業性が良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係る太陽熱利用建築
物の概略図である。

【図２】図２は同実施例による太陽熱利用建築物の電気
系統図である。

【符号の説明】

４屋根６集熱装置２０コントロールボックス４１切換用スイッチ５０床下換気口５２棟換気口５４、５６開閉ダンパ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】屋根上に集熱装置を、小屋裏空間に前記集
熱装置を通った外気の流れを室内側あるいは室外側に切
り換える切換用スイッチを備えたコントロールボックス
をそれぞれ有し、かつ床下に開閉ダンパを備えた床下換
気口を、棟部に開閉ダンパを備えた棟換気口をそれぞれ
開設した太陽熱利用建築物において、前記床下換気口内
の開閉ダンパと前記棟換気口内の開閉ダンパとを前記コ
ントロールボックス切換用スイッチのスイッチ操作に連
動させて制御するようにしたことを特徴とする太陽熱利
用建築物。